论文部分内容阅读
【摘 要】碾压混凝土施工技术是建造水利大坝的重要施工工艺之一,碾压混凝土重力坝已经成为了现代水利工程大坝普遍采用的坝型之一。本文以某工程为例,重点探讨了水利施工中碾压混凝土施工技术要点。
【关键词】碾压;重力坝;仓面规划;斜层平推铺筑法
一、工程概况
某水电站大坝为碾压混凝土重力坝,设计坝顶高程1303m,最大坝高119m,坝体混凝土总方量约353.7万m3,其中碾压混凝土约为257.7万m3。由于大坝工程施工工期计划紧凑,大坝碾压混凝土施工浇筑强度高,施工质量要求高。因此,如何体现碾压混凝土施工的优势,掌握碾压混凝土施工的特点,保证碾压混凝土连续、快速、优质施工,保证碾压混凝土按计划工期进行,确保与坝体其它施工项目的正常衔接,碾压混凝土施工是大坝工程的关键项目。
二、水利施工中碾压混凝土施工技术
(一)仓面规划
由于大坝混凝土浇筑量很大、工期紧迫、技术复杂,因此,必须高强度、快速施工。为保证混凝土施工质量,需针对不同的浇筑高程、气象条件、浇筑设备能力、不同坝段的形象面貌要求等合理地划分浇筑仓,并在混凝土浇筑之前,对浇筑仓号进行仓面工艺设计。
对碾压混凝土而言,仓面大,既有利于仓面设备效率的发挥,又有利于减少坝段之间的模板使用数量,同时,也有利于仓面管理。仓面过大也有不利的一面,由于层间间歇时间、温控、大坝基础固结灌浆等原因,导致碾压混凝土不能连续上升,间歇期浇筑设备闲置会影响设备效率的发挥,进而影响施工进度;另外,仓面过大时一旦遇到特殊情况,当层间间隔时间超过初凝时间时容易影响碾压混凝土层间结合质量。
1.高温季节碾压混凝土连续施工时,采用斜坡碾压工艺,左右岸各开一仓,仓面面积控制在5000m2以内。低温季节碾压混凝土施工时,仓面面积控制在10000m2以内。
2.间歇层层厚的调整
招标文件规定,碾压混凝土间歇层厚1.5m;设计经仿真计算后,改为3m;施工中不断进行仿真计算优化和大量温度检测,最终碾压混凝土间歇层厚一般为6m,局部达到了9m,大大加快了施工速度。
3.开仓前必须进行仓面设计
每一个浇筑仓均进行仓面设计,即将该浇筑仓的仓面特性、技术要求、施工方法、质量要点、资源配置等简洁地汇集到仓面工艺设计之中,以指导作业队严格按仓面工艺设计的要求进行有序、高效施工。
4.工器具配置
为了配合仓面施工,对仓面骨料分离、积水、泌水、变态混凝土施工、砂浆摊铺及机械难以施工的部位采用人工处理,故仓内需常备飘、桶、抹布、拖把、铁锹、耙子、真空吸水器等工具。同时应配备保温被、彩条布对碾压混凝土面进行保温、保湿、防晒、防雨。
(二)碾压混凝土坝的层面处理
碾压混凝土坝的主要特点之一是具有大量的铺筑层面,特别是高坝。若层面处理不善,不仅会影响到坝身的整体强度和防渗效果,对施工进度也有影响,层面抗剪强度过低甚至会影响到大坝安全。
连续上升铺筑的碾压混凝土,层间间隔时间控制在直接铺筑允许时间以内。超过直接铺筑允许时间的层面,应先在层面上铺垫一层拌和物,再铺筑上一层碾压混凝土。超过了加垫层铺筑允许时间的层面即为冷缝。直接铺筑允许时间,根据工程结构对层面抗剪能力和结合质量的要求,综合考虑拌和物特性、季节、天气、施工方法、上下游不同区域等因素经试验确定。不同的坝标准不同,同一个坝在不同条件和不同部位的标准亦有所区别。一般直接铺筑允许时间在正常天气条件下可采用初凝时间或较之稍短些的时间,可以采用贯入阻入仪测拌和物贯入阻力的变化从而判断初凝时间。江垭工程的这两个时间分别规定为6h和24h,施工中实际直接铺筑允许时间采用的是初凝时间,加垫层铺筑允许时间实测最长22h,一般在(18~22)h之间。碾压混凝土筑坝中的施工缝及冷缝是个薄弱环节,往往形成渗漏通道,影响抗滑稳定,必须进行认真处理。缝面处理采用刷毛、冲毛等方法清除混凝土表面的浮浆、污物和松动骨料,增大混凝土表面的粗糙度,以提高层面胶结能力。在处理好的层面上铺垫层拌和物,可保证上下层胶结良好。刷毛、冲毛时间随混凝土配合比、施工季节和机械性能的不同而变化,一般可在初凝以后、终凝之前进行。过早冲毛不仅造成混凝土损失,而且有损混凝土质量。舟坝未加高效缓凝减水剂时,一般初凝在10小时左右,加缓凝高效减水剂后初凝时间在17-18小时。
(三)斜层平推铺筑法
斜层平推铺筑法可以大大缩短碾压混凝土层间间隔时间,由原来的4~6小时减少到2~4小时,彻底解决了碾压层面接合问题,施工质量与传统方法相比达到了同等水平,有些方面更优。可以用较小的浇筑强度覆盖较大的坝体浇筑面积,从而减少浇筑能力配置难度,全面降低了设备投入和临建工程费用,从而节省工程投资。可以从一岸到另一岸或从下游至上游进行大规模的循环流水作业,减少浇筑分块面积过小的影响和模板工程量,在不增加浇筑强度的前提下提高施工效率,加快工程进度。在相同条件下,完成一个全坝3m的升程(混凝土方量3.5万m3左右),通仓薄层铺筑法一般需要15天,而斜层平推铺筑法仅8天。由于层面间隔时间大大缩短,上层混凝土覆盖快,能减少预冷后混凝土的温度回升,且因浇筑面积小,仓面喷雾保温等措施容易实施,因而对高温季节施工具有良好的适应性。在多雨地区,由于斜面便于排水,浇筑面积小便于处理,从而降低了降雨的影响范围和程度,故也适合在多雨天气施工。根据本工程特点选择了斜层平推铺筑法。采用汽车入仓时,在仓外铺设30~40m长碎石路段,设置冲洗平台,入仓汽车冲洗干净并在脱水后才可进仓。如采用坝前高架、胎带机、真空溜槽、缆机布料,其覆盖盲区采用仓内汽车转料、TSY160L平仓机摊铺。其施工要点如下:
1.砂浆铺设
开仓前,首先在基础面均匀摊铺2~3cm厚、流动度18~22cm的水泥砂浆,随铺随卸料,以利层面结合,摊铺面积以30min能够覆盖为准。
2.开仓段碾压砼施工
碾压砼拌和后运输到仓面,按规定的尺寸和规定的顺序进行开仓段施工,刚开始的铺筑的斜面不须一次形成,通过铺筑几层砼逐步形成斜层面,即减少每个铺筑层在斜层前进方向上的厚度,并要求使上一层全部包容下一层,逐渐形成倾斜面。沿斜层前进方向每增加一个升程H,都要对老砼面铺砂浆,碾压时控制振动碾不能到老砼面上,以避免压碎坡角处的骨料而影响该处碾压砼的施工质量。
3.碾压砼的斜层铺筑
斜层铺筑是碾压砼的核心部分,其基本方法与平层铺筑法相同。为防止坡角处的碾压砼骨料被压碎而形成质量缺陷,施工中采取预铺水平垫层的方法,并控制振动碾不得行驶到老砼面上去,施工中,首先清扫、清洗老砼面(水平施工缝面),摊铺砂浆,然后沿碾压砼宽度方向摊铺砼拌和物形成水平垫层。水平垫层超出坡脚前缘30~50cm,超出的部分第一次不予碾压而与下一层的碾压混凝土一起碾压,以避免坡脚处骨料压碎;接下来进行下一个斜层铺筑碾压,如此反复至收仓段施工。
4.认真组织收仓段碾压混凝土施工
斜层碾压混凝土施工进入收仓段,混凝土入仓方式可能改变为皮带机、或溜管、或溜槽、或贝雷桥等间接入仓手段,其施工强度将降低,为此,需增加设备投入,认真组织,保证在混凝土初凝时间内覆盖。该部位碾压坡度较陡,容易形成漏斗状,需增加碾压遍数,加大密实度检测频率,以确保碾压质量。
5.加大密实度检测频率。
由于斜层碾压时振动碾对斜面正压力减弱,和平层碾压同样遍数,不能达到最大压实度要求,必须增加碾压1~2遍再检测。压实度检测频率应增加10~20%,碾压设备应增加20%。
6.重视变态混凝土施工
斜层铺筑变态混凝土施工时,人工铺撒浆液难保均匀,坡脚处浆液较丰富,坡顶处浆液贫乏,振捣困难。为此,官地大坝斜层碾压时,变态混凝土全部改为机拌变态混凝土施工。
参考文献:
[1]胡伟.碾压混凝土重力坝施工技术[J].黑龙江水利科技,2012年7期.
[2]王蜀加.浅谈碾压混凝土施工的温控及防裂[J].民营科技,2012年11期.
【关键词】碾压;重力坝;仓面规划;斜层平推铺筑法
一、工程概况
某水电站大坝为碾压混凝土重力坝,设计坝顶高程1303m,最大坝高119m,坝体混凝土总方量约353.7万m3,其中碾压混凝土约为257.7万m3。由于大坝工程施工工期计划紧凑,大坝碾压混凝土施工浇筑强度高,施工质量要求高。因此,如何体现碾压混凝土施工的优势,掌握碾压混凝土施工的特点,保证碾压混凝土连续、快速、优质施工,保证碾压混凝土按计划工期进行,确保与坝体其它施工项目的正常衔接,碾压混凝土施工是大坝工程的关键项目。
二、水利施工中碾压混凝土施工技术
(一)仓面规划
由于大坝混凝土浇筑量很大、工期紧迫、技术复杂,因此,必须高强度、快速施工。为保证混凝土施工质量,需针对不同的浇筑高程、气象条件、浇筑设备能力、不同坝段的形象面貌要求等合理地划分浇筑仓,并在混凝土浇筑之前,对浇筑仓号进行仓面工艺设计。
对碾压混凝土而言,仓面大,既有利于仓面设备效率的发挥,又有利于减少坝段之间的模板使用数量,同时,也有利于仓面管理。仓面过大也有不利的一面,由于层间间歇时间、温控、大坝基础固结灌浆等原因,导致碾压混凝土不能连续上升,间歇期浇筑设备闲置会影响设备效率的发挥,进而影响施工进度;另外,仓面过大时一旦遇到特殊情况,当层间间隔时间超过初凝时间时容易影响碾压混凝土层间结合质量。
1.高温季节碾压混凝土连续施工时,采用斜坡碾压工艺,左右岸各开一仓,仓面面积控制在5000m2以内。低温季节碾压混凝土施工时,仓面面积控制在10000m2以内。
2.间歇层层厚的调整
招标文件规定,碾压混凝土间歇层厚1.5m;设计经仿真计算后,改为3m;施工中不断进行仿真计算优化和大量温度检测,最终碾压混凝土间歇层厚一般为6m,局部达到了9m,大大加快了施工速度。
3.开仓前必须进行仓面设计
每一个浇筑仓均进行仓面设计,即将该浇筑仓的仓面特性、技术要求、施工方法、质量要点、资源配置等简洁地汇集到仓面工艺设计之中,以指导作业队严格按仓面工艺设计的要求进行有序、高效施工。
4.工器具配置
为了配合仓面施工,对仓面骨料分离、积水、泌水、变态混凝土施工、砂浆摊铺及机械难以施工的部位采用人工处理,故仓内需常备飘、桶、抹布、拖把、铁锹、耙子、真空吸水器等工具。同时应配备保温被、彩条布对碾压混凝土面进行保温、保湿、防晒、防雨。
(二)碾压混凝土坝的层面处理
碾压混凝土坝的主要特点之一是具有大量的铺筑层面,特别是高坝。若层面处理不善,不仅会影响到坝身的整体强度和防渗效果,对施工进度也有影响,层面抗剪强度过低甚至会影响到大坝安全。
连续上升铺筑的碾压混凝土,层间间隔时间控制在直接铺筑允许时间以内。超过直接铺筑允许时间的层面,应先在层面上铺垫一层拌和物,再铺筑上一层碾压混凝土。超过了加垫层铺筑允许时间的层面即为冷缝。直接铺筑允许时间,根据工程结构对层面抗剪能力和结合质量的要求,综合考虑拌和物特性、季节、天气、施工方法、上下游不同区域等因素经试验确定。不同的坝标准不同,同一个坝在不同条件和不同部位的标准亦有所区别。一般直接铺筑允许时间在正常天气条件下可采用初凝时间或较之稍短些的时间,可以采用贯入阻入仪测拌和物贯入阻力的变化从而判断初凝时间。江垭工程的这两个时间分别规定为6h和24h,施工中实际直接铺筑允许时间采用的是初凝时间,加垫层铺筑允许时间实测最长22h,一般在(18~22)h之间。碾压混凝土筑坝中的施工缝及冷缝是个薄弱环节,往往形成渗漏通道,影响抗滑稳定,必须进行认真处理。缝面处理采用刷毛、冲毛等方法清除混凝土表面的浮浆、污物和松动骨料,增大混凝土表面的粗糙度,以提高层面胶结能力。在处理好的层面上铺垫层拌和物,可保证上下层胶结良好。刷毛、冲毛时间随混凝土配合比、施工季节和机械性能的不同而变化,一般可在初凝以后、终凝之前进行。过早冲毛不仅造成混凝土损失,而且有损混凝土质量。舟坝未加高效缓凝减水剂时,一般初凝在10小时左右,加缓凝高效减水剂后初凝时间在17-18小时。
(三)斜层平推铺筑法
斜层平推铺筑法可以大大缩短碾压混凝土层间间隔时间,由原来的4~6小时减少到2~4小时,彻底解决了碾压层面接合问题,施工质量与传统方法相比达到了同等水平,有些方面更优。可以用较小的浇筑强度覆盖较大的坝体浇筑面积,从而减少浇筑能力配置难度,全面降低了设备投入和临建工程费用,从而节省工程投资。可以从一岸到另一岸或从下游至上游进行大规模的循环流水作业,减少浇筑分块面积过小的影响和模板工程量,在不增加浇筑强度的前提下提高施工效率,加快工程进度。在相同条件下,完成一个全坝3m的升程(混凝土方量3.5万m3左右),通仓薄层铺筑法一般需要15天,而斜层平推铺筑法仅8天。由于层面间隔时间大大缩短,上层混凝土覆盖快,能减少预冷后混凝土的温度回升,且因浇筑面积小,仓面喷雾保温等措施容易实施,因而对高温季节施工具有良好的适应性。在多雨地区,由于斜面便于排水,浇筑面积小便于处理,从而降低了降雨的影响范围和程度,故也适合在多雨天气施工。根据本工程特点选择了斜层平推铺筑法。采用汽车入仓时,在仓外铺设30~40m长碎石路段,设置冲洗平台,入仓汽车冲洗干净并在脱水后才可进仓。如采用坝前高架、胎带机、真空溜槽、缆机布料,其覆盖盲区采用仓内汽车转料、TSY160L平仓机摊铺。其施工要点如下:
1.砂浆铺设
开仓前,首先在基础面均匀摊铺2~3cm厚、流动度18~22cm的水泥砂浆,随铺随卸料,以利层面结合,摊铺面积以30min能够覆盖为准。
2.开仓段碾压砼施工
碾压砼拌和后运输到仓面,按规定的尺寸和规定的顺序进行开仓段施工,刚开始的铺筑的斜面不须一次形成,通过铺筑几层砼逐步形成斜层面,即减少每个铺筑层在斜层前进方向上的厚度,并要求使上一层全部包容下一层,逐渐形成倾斜面。沿斜层前进方向每增加一个升程H,都要对老砼面铺砂浆,碾压时控制振动碾不能到老砼面上,以避免压碎坡角处的骨料而影响该处碾压砼的施工质量。
3.碾压砼的斜层铺筑
斜层铺筑是碾压砼的核心部分,其基本方法与平层铺筑法相同。为防止坡角处的碾压砼骨料被压碎而形成质量缺陷,施工中采取预铺水平垫层的方法,并控制振动碾不得行驶到老砼面上去,施工中,首先清扫、清洗老砼面(水平施工缝面),摊铺砂浆,然后沿碾压砼宽度方向摊铺砼拌和物形成水平垫层。水平垫层超出坡脚前缘30~50cm,超出的部分第一次不予碾压而与下一层的碾压混凝土一起碾压,以避免坡脚处骨料压碎;接下来进行下一个斜层铺筑碾压,如此反复至收仓段施工。
4.认真组织收仓段碾压混凝土施工
斜层碾压混凝土施工进入收仓段,混凝土入仓方式可能改变为皮带机、或溜管、或溜槽、或贝雷桥等间接入仓手段,其施工强度将降低,为此,需增加设备投入,认真组织,保证在混凝土初凝时间内覆盖。该部位碾压坡度较陡,容易形成漏斗状,需增加碾压遍数,加大密实度检测频率,以确保碾压质量。
5.加大密实度检测频率。
由于斜层碾压时振动碾对斜面正压力减弱,和平层碾压同样遍数,不能达到最大压实度要求,必须增加碾压1~2遍再检测。压实度检测频率应增加10~20%,碾压设备应增加20%。
6.重视变态混凝土施工
斜层铺筑变态混凝土施工时,人工铺撒浆液难保均匀,坡脚处浆液较丰富,坡顶处浆液贫乏,振捣困难。为此,官地大坝斜层碾压时,变态混凝土全部改为机拌变态混凝土施工。
参考文献:
[1]胡伟.碾压混凝土重力坝施工技术[J].黑龙江水利科技,2012年7期.
[2]王蜀加.浅谈碾压混凝土施工的温控及防裂[J].民营科技,2012年11期.